淺析多媒體寬帶通訊技術(shù)在HFC有線電視傳輸中的實(shí)現(xiàn)

摘要：21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求，對(duì)于電話、電視以及傳真等單一媒體提供的傳統(tǒng)單一服務(wù)，已經(jīng)不能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求，隨著圖像、視頻、音頻以及數(shù)據(jù)文本等眾多超越時(shí)空限制的多媒體作為一個(gè)整體呈現(xiàn)在人們的眼前時(shí)，人們的生活學(xué)習(xí)以及工作都體驗(yàn)到了前所未有的便捷和豐富。本文重點(diǎn)分析研究了多媒體寬帶通訊技術(shù)在HFC有線電視傳輸中的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：多媒體寬帶 技術(shù) 有限電視 傳輸 分析

1 概述

我國(guó)的有線電視網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷20多年的發(fā)展，線路總長(zhǎng)度已有300多萬(wàn)公里，僅僅光纖干線的長(zhǎng)度就有26萬(wàn)公里。目前，已經(jīng)有2000多個(gè)縣開通了有線電視，其中實(shí)現(xiàn)了光纖到鄉(xiāng)村的就有600多個(gè)，可以說，HFC網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為了主流。目前使用有線電視的用戶總數(shù)位居世界第一，已經(jīng)超過了Array000萬(wàn)。以此依托有線電視網(wǎng)絡(luò)資源，利用PC/Cable Modem或TV/STB組合并對(duì)HFC進(jìn)行雙向改造，向普通百姓提供集數(shù)據(jù)、視頻和音頻三合一的多媒體信息服務(wù)。利用Cable Modem在HFC結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，除了提供Internet高速數(shù)據(jù)接入服務(wù)外，還提供了IPphone話音服務(wù)以及交互式數(shù)字電視服務(wù)。

在時(shí)代的背景下，一種多媒體通信邊緣性技術(shù)伴隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合發(fā)展產(chǎn)生了。多媒體、計(jì)算機(jī)、通信以及網(wǎng)絡(luò)等的相互滲透和發(fā)展的產(chǎn)物即為多媒體通信，目前的各個(gè)領(lǐng)域都開始廣泛應(yīng)用此技術(shù)，除了有效的提高了人們的工作效率外，還降低了社會(huì)交通運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)，因此，很大程度上改變了人們的教育和娛樂方式，可以說，21世紀(jì)，人們最重要的基本通信方式就是多媒體通信。

2 有線電視寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量保證措施

承載多媒體業(yè)務(wù)的多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)就是將傳統(tǒng)的三種通信網(wǎng)絡(luò)“三網(wǎng)合一”，即將電信業(yè)務(wù)、廣播電視業(yè)務(wù)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)集為一體的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，且具有寬頻帶和高速率的特征。

多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)由超干線傳輸與交換網(wǎng)以及接入網(wǎng)兩部分組成。其中，超干線傳輸與交換網(wǎng)能夠解決多媒體信息大容量以及超長(zhǎng)距離即省際和市際之間的傳輸和交換。此外，通過超干線傳輸與交換網(wǎng)還能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)或多個(gè)用戶之間以及用戶與服務(wù)提供者之間的相互連接。接入網(wǎng)最終需要完成用戶終端和多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)的連接，他為用戶接入多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)重要的手段。

基于高速大容量同步數(shù)字系列的光纖傳輸技術(shù)、異步轉(zhuǎn)移模式的寬帶交換技術(shù)的超干線傳輸與交換網(wǎng)以及光纖同軸混合結(jié)構(gòu)的寬帶網(wǎng)絡(luò)多媒體寬帶接入網(wǎng)隨著通信、計(jì)算機(jī)以及多媒體和廣播電視技術(shù)的快速發(fā)展，也相繼進(jìn)入了實(shí)際推廣和應(yīng)用階段。

具有豐富的頻譜資源和交互式雙向傳輸?shù)燃夹g(shù)特點(diǎn)的HFC多媒體寬帶入網(wǎng)（簡(jiǎn)稱HFC接入網(wǎng)）以寬帶入戶，除了承載廣播電視業(yè)務(wù)外，還能夠承載通信業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多媒體寬帶業(yè)務(wù)。目前，一個(gè)上限頻率為750MHz的HFC接入網(wǎng)，在一個(gè)500戶左右的光節(jié)點(diǎn)覆蓋區(qū)，能夠提供60路模擬廣播電視業(yè)務(wù)、每戶至少2路電話業(yè)務(wù)、最少可存200路MPEG—2的VOD（視頻點(diǎn)播）業(yè)務(wù)、速率至少達(dá)10Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及其他雙向通信業(yè)務(wù)。

3 HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸方式的實(shí)現(xiàn)

HFC接入網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具備承載上下行雙向交互式多媒體寬帶業(yè)務(wù)的能力，因此，不僅要對(duì)有線電視網(wǎng)進(jìn)行單向改造，還應(yīng)當(dāng)在其前端、干線傳輸網(wǎng)、用戶分配網(wǎng)以及用戶終端設(shè)備通過增設(shè)或改造以實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。首先，將具有接收、運(yùn)算以及處理和顯示信息等功能的設(shè)備安裝在前端；其次，在干線傳播網(wǎng)上安裝雙向?yàn)V波器，采用雙向放大器替換原來(lái)的單向放大器，不僅將每個(gè)光點(diǎn)的單向改為雙向，還應(yīng)當(dāng)加設(shè)電/光轉(zhuǎn)換器；最終，在上行信道上增加回傳激光束和回傳光纜或光波分復(fù)用器，還應(yīng)當(dāng)將用戶分配網(wǎng)的同軸電纜的寬帶升級(jí)到750MHz以上，除了在用戶端配置電視機(jī)外，還要配備具有接收、發(fā)出指令和信息的設(shè)備，如：電話機(jī)、機(jī)頂盒STB以及PC機(jī)和Cable Modem等。此外，HFC接入網(wǎng)還應(yīng)當(dāng)采用時(shí)分復(fù)用法、頻分復(fù)用法、空分復(fù)用法以及波分復(fù)用法等方式以提供上行回傳信道。

第一，空分復(fù)用法：為完成光節(jié)點(diǎn)以下信號(hào)的上下行傳輸，此法采用雙電線。如果有線電視網(wǎng)采用雙同軸電纜完成雙線傳輸?shù)脑挘杀緯?huì)比較高，因此，空分復(fù)用法實(shí)際上采用有線電視網(wǎng)和普通電話線相結(jié)合，但是由于其上行窄帶撥號(hào)接入，并且許多通信協(xié)議需要相互依賴的雙向?qū)ΨQ通信能力，即較弱的上行能力就會(huì)限制下行的通信能力。因此，這個(gè)方法不具有解決同軸電纜分配網(wǎng)雙向傳輸?shù)闹饕侄巍榱送瓿晒饨Y(jié)點(diǎn)以上能夠上下行傳輸信號(hào)，可以在每條干線上采用雙光纜。此外，運(yùn)用此方法還能在前端和分前端之間，具有故障自愈功能的雙向雙環(huán)光纖核心傳輸環(huán)形網(wǎng)的順時(shí)針和逆時(shí)針方向的筑路和備路信號(hào)。

第二，波分復(fù)用法：此法主要采用單根光纖異波長(zhǎng)雙工工作方式，能夠通過不同的光波長(zhǎng)傳送上下行信號(hào)，在光纖干線傳輸網(wǎng)部分多采用此法。

第三，時(shí)分復(fù)用法：此法在實(shí)際應(yīng)用較少，這是由于在傳輸介質(zhì)相同的情況下時(shí)分復(fù)用上行和下行信號(hào)，不僅技術(shù)復(fù)雜而且成本也較高。

第四，頻分復(fù)用法：分割光節(jié)點(diǎn)以下的工作頻率，并利用不同的頻段以達(dá)到同時(shí)傳輸上下行信號(hào)的目的。上行信道一般采用低頻段，下行信道采用高頻段，而HFC接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能以及所需傳輸?shù)男畔⒘繘Q定了上下行頻段的分割點(diǎn)頻率的高低。

4 多媒體寬帶通訊技術(shù)在HFC有線電視長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸中的應(yīng)用

HFC隨著我國(guó)有線電視的快速發(fā)展，也得到了廣泛的應(yīng)用，加上HFC具有以下特點(diǎn)：由于傳輸損耗小，25公里內(nèi)無(wú)需中繼擴(kuò)大，可以延長(zhǎng)有線電視的傳輸距離；具有較好的頻率特性，無(wú)需均衡有線電視內(nèi)的寬帶；傳輸容量大且容易實(shí)現(xiàn)雙向傳輸；由于不會(huì)存在串音以及不怕電磁干擾，能夠很好的保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量。HFC與傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡(luò)相比，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面也存在以下不同：光纖的干線一般采用環(huán)形或星形結(jié)構(gòu)；在配線網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜部分以及支線常采用樹狀或總線式結(jié)構(gòu)；由于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是按照光結(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)服務(wù)區(qū)的，因此，用戶通過這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠獲得更多的服務(wù)。HFC隨著數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及信息化時(shí)代的到來(lái)，已經(jīng)成為當(dāng)前以及未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)接入寬帶的最佳選擇。因此，HFC也特指利用混合光纖同軸進(jìn)行雙向?qū)拵ㄐ诺腃ATV網(wǎng)絡(luò)。

5 結(jié)束語(yǔ)

Internet雙向接入技術(shù)和用戶端機(jī)頂盒接入技術(shù)及股票發(fā)送、準(zhǔn)視頻廣播、遠(yuǎn)程教育等高速數(shù)據(jù)廣播技術(shù)在 HFC網(wǎng)絡(luò)工程中的實(shí)現(xiàn)，說明了該系統(tǒng)能夠?yàn)殡娦藕蛷V電全面開展多媒體增值業(yè)務(wù)提供一套適合我國(guó)國(guó)情、滿足我國(guó)公眾經(jīng)濟(jì)承受能力的信息高速公路完整解決方案。

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